某SUV整車模態(tài)測(cè)試

概述：

    汽車整車NVH的設(shè)計(jì)與控制是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，它要求在汽車設(shè)計(jì)的各階段運(yùn)用試驗(yàn)與CAE分析技術(shù)進(jìn)行大量的工作。通過(guò)試驗(yàn)手段測(cè)試整車的NVH水平是否達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)，或者，哪些NVH問(wèn)題還有待改進(jìn)等。因此，試驗(yàn)手段是整車NVH開發(fā)過(guò)程中必要不可少的方法。

試驗(yàn)對(duì)象

    整車是指所有部件都安裝完畢，可正常使用的車輛。本次試驗(yàn)針對(duì)某款整車SUV，測(cè)試的主要部位是車身和車架。因此，為了方便在底盤上布置加速度傳感器，需要用柱形積木材料支撐起四個(gè)輪胎，如左圖所示。

技術(shù)難點(diǎn)

    由于車身是形狀不規(guī)則的曲面，因此，建立合適的模型是本次試驗(yàn)的一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。另一方面，由于車身大多數(shù)部分是曲面，因此絕大多數(shù)測(cè)量自由度的方向與整體坐標(biāo)系不完全一致，如何處理這些與整體坐標(biāo)系不一致的測(cè)點(diǎn)也是本次試驗(yàn)的另一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。由于車身多為面板結(jié)構(gòu)，激勵(lì)位置如何選擇，才能達(dá)到激勵(lì)能量傳遞到整車各個(gè)部位，也是個(gè)關(guān)鍵因素。另外，由于車身是曲面，為了保證測(cè)量自由度盡可能地與整體坐標(biāo)系一致，及能充分測(cè)量到各個(gè)測(cè)點(diǎn)的響應(yīng)，對(duì)于傳感器的選擇也至關(guān)重要。

試驗(yàn)方案

    使用多輸入多輸出方式，獲得整車的模態(tài)。相比較單參考點(diǎn)，而言，多參考點(diǎn)具有以下優(yōu)勢(shì)：如果從某個(gè)參考點(diǎn)不能有效地提取到某階模態(tài)（比如，參考點(diǎn)緊臨那階模態(tài)的節(jié)點(diǎn)），那么其他參考點(diǎn)就可能是更合適的參考模態(tài)，避免了僅使用一個(gè)參考點(diǎn)可能存在模態(tài)丟失的情況。使用多參考點(diǎn)，考慮一些參考點(diǎn)的選擇，這時(shí)每一個(gè)參考點(diǎn)可能能確定系統(tǒng)的某幾階模態(tài)，但不能完全確定系統(tǒng)所有的模態(tài)。因此，使用多參考點(diǎn)，通過(guò)參考點(diǎn)的組合能達(dá)到充分描述系統(tǒng)所有模態(tài)的目的。


    在激勵(lì)整車時(shí)，使用了東方所的專利技術(shù)：變時(shí)基技術(shù)。這樣既能保證力信號(hào)的時(shí)間分辨率，又能保證響應(yīng)信號(hào)的頻率分辨率，達(dá)到合理辨別結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率的目的。


    由于整車模態(tài)測(cè)點(diǎn)多，采用的是移動(dòng)響應(yīng)傳感器的方式進(jìn)行測(cè)量，為了提高工作效率，故需要使用多通道傳感器進(jìn)行測(cè)量。另一方面，移動(dòng)響應(yīng)加速度時(shí)，移動(dòng)方向也有一定的講究。原則是響應(yīng)傳感器的測(cè)點(diǎn)遞增方式與模態(tài)軟件中的模型結(jié)構(gòu)的結(jié)點(diǎn)編號(hào)一致，這樣一來(lái)，對(duì)于測(cè)量多的模態(tài)后續(xù)分析會(huì)提高工作效率。

試驗(yàn)設(shè)備

硬件

28通道INV3020C采集儀

MSC-3（ICP型）中型彈性力錘

INV振動(dòng)加速度傳感器

軟件

DASP工程版平臺(tái)軟件

模態(tài)分析基本軟件

MIMO模態(tài)分析

PolyIIR模態(tài)分析